美国核武器安全技术与安全控制概述

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1、美国核武器安全技术与安全控制概述核武器的安全性是保持战略威慑力的基石和有核国家的最高利益所在。美国作为世界上最早拥有核武器且拥有数量最多的国家，高度重视核武器的安全问题，在发展新的核武器技术的同时，不断对现有核武库进行安全性改造，将安全思想贯穿于武器设计、贮存管理和作战使用中，已在设计技术、管理机制、保卫措施、指挥程序以及安全制度上形成了一套严密的安全体系。1采用多重技术手段，从系统设计上确保核武器的内在安全核武器是一种高风险武器，在撞击、着火或枪击等意外事件下容易发生核爆炸与放射性事故，污染环境，危害人身。因此，安全性是核武器最重要、最严格的一项技术性能。提高安全性

2、最简单的方法是实施核部件与非核部件的分开放置，美国在20世纪50年代对核航弹即采用此种方法，但分储不利于战备。为此美国从20世纪60年代开始注重从系统设计上提高核武器的安全性，为保障核武器的核爆安全与化爆安全采取了一系列有效的技术措施。1.1增强核爆安全装置为防止核武器在异常环境或事故状态下过早解除保险而启动引爆系统，美国桑迪亚实验室20世纪70年代初研制出增强核爆安全装置。该系统将核武器引爆控制系统的关键电气部件隔离在一个“禁区”内，用结构壳体和绝缘壁使该区域和各种意外“能量源”隔离开。控制正常解保和点火电能进入禁区的唯一通道是强链接开关。目前，美国部署的核武器中已

3、有3/4装备了这种安全装置。为了提高核武器指挥与控制的可靠性，防止非授权使用核武器，美国还采用了将增强核爆安全装置与密码锁结合起来的更先进的技术设计。1.2钝感高能炸药钝感高能炸药是为防止核武器意外核爆而研制的新型炸药，对提高核武器储存安全，防止钚污染是一种有效的方法。与早期采用的高爆速、大能量炸药相比，该种炸药具有独特的钝感性，在火烧、碰撞、跌落或枪击等情况下发生爆炸的概率很低，有利于实现化爆安全。美国参议院军事委员会1978年提议对“今后所有核武器均采用钝感高能炸药”。到20世纪90年代初期，美国部署的核武器大约有1/3采用了这种炸药。因而，采用钝感高能炸药如TA

4、TB代替常规炸药，是未来的一种发展趋势。1.3耐火弹芯耐火弹芯是为了防止钚在高温下汽化散落造成大面积污染而采取的安全措施。基本设计思想是在初级钚球外设计包覆一层耐高温、抗钚腐蚀的材料，使钚芯能够承受大约1000°C的高温，并保证在几个小时内不会受到破坏，即使其中钚球熔化，也不会因其侵蚀作用而破裂，这样就防止了钚的污染。美国核武库约10%的核弹头采用了耐火弹芯。钝感高能炸药和耐火弹芯是核武器最关键的两项安全特征装置，也是在设计时需要进行全当量核试验的装置，这对已签署禁核试条约的国家来说构成了技术挑战。1.4一点安全一点安全是从系统设计上保障核武器安全核爆的固有性能。美国

5、国防部1968年开始将其制定为核武器安全技术标准。一点安全对设计的要求非常高，即通过理论设计保证在发生事故时，初级高能炸药在某点起爆时所产生的核爆威力在1.8千克TNT当量以上的机率不超过百万分之一，并无需其它安全措施。1.5机械安全装置机械安全装置是为防止事故情况下初级高能炸药部件爆炸后（特别是多点起爆）产生较大的核当量而设计的，目的主要是破坏聚合爆轰或冲击波的对称性或球面性。1.6分离部件设计分离部件的早期设计思想是在核武器解除保险前，使核部件（如钚芯）和炸药部件分开一定距离，或在二者之间设置屏障，从而防止因炸药球爆炸而引发核爆炸。但由于美国自20世纪50年代中期

6、以后开始采用封闭弹芯，这种分隔概念变得难以实现。劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的科学家为此在20世纪80年代末提出研究新的弹头设计结构，如移动炸药球、移动钚球或采用灌注等方法，以便在现代化核弹头中实现这种分离。2建立系统的安全机制，从防范措施和防护制度入手抓好外围管理除通过优化系统设计改善核武器的安全性外，美国还建立了自上而下的管理机构和严格的保卫措施和管理制度。2.1核武器安全管理机构美国核武器的安全管理实行的是由总统决策、国防部和能源部共同负责，核武器委员会直接参与的管理机制。国防部和能源部为美国核武器安全的主管部门，共同负责在核武器研究、发展、库存和退役工作中的职责

7、。两个部门在许多方面联合向总统提出咨询并执行国家核武器计划。其中，总统掌握核武器的规模、部署、使用等决策权。国防部负责提出军事需求，运载系统、指挥控制系统、作战力量的部署与规划，部队训练，威胁评估等工作。能源部负责核武器的设计、研制、试验及核材料的生产与管理，库存核武器技术性能的监测与评定，维持核武器联合体关键生产能力，支持核武库的科学管理计划，制定核武器活动经费预算，以及退役核武器的拆除等。在2000年3月正式成立核安全局后，能源部所有有关国家安全事务均通过该机构实施。核武器委员会是国防部与能源部的联合委员会，负责协调解决与两部门有关的核武器问题，